KR100366089B1 - 무효 전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널 - Google Patents

Abstract

본 발명은 어드레스 전극 간의 부유 용량을 감소시켜 무효 전력의 소비를 최대한으로 감소시킨 무효 전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널(plasma display panel for saving a ineffective power)을 기재한다. 본 발명에 따른 무효 전력 절감형 면방전 플라즈마 표시 패널은 인접하는 어드레스 전극들 간에 형성되는 부유 용량에 의한 무효 전력의 소모를 방지하고자 인접 어드레스 전극들 사이를 어드레스 전극들을 덮고 있는 유전체층의 유전율 보다 훨씬 낮은 유전율을 갖는 물질로 채워 인접하는 어드레스 전극들 간의 부유 용량을 최소화하여 무효 전력의 소모를 저감한다.

Description

무효 전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널{Plasma display panel for saving a ineffective power}

본 발명은 어드레스 전극 간의 부유 용량을 감소시켜 무효 전력의 소비를 최대한으로 감소시킨 무효 전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널{plasma display panel for saving a ineffective power}에 관한 것이다.

플라즈마 표시 패널(Plasma display panel)은 복수개의 방전관을 매트릭스(matrix) 형상으로 배열하여 이를 선택적으로 발광시킴으로써 전기 신호로 입력된 화상 데이타(data)를 복원시키는 표시 소자(display device)의 한 종류이다. 이 플라즈마 표시 패널(plasma display panel)의 구동 방식은 방전을 유지시키기 위하여 인가하는 전압이 시간에 따라 극성이 변화하는가의 여부에 따라 크게 DC 구동방식과 AC 구동방식으로 나누어진다.

도 1은 일반적인 교류형 면방전 플라즈마 표시 패널의 기본 구조를 나타낸다. 도시된 바와 같이, AC형 면방전 플라즈마 표시 패널은 전면 유리 기판(11)과 배면 유리 기판(20)의 속에 방전공간(15)을 형성한다. AC형 면방전 플라즈마 표시 패널은 방전을 유지 시키는 방전유지전극(12)이 유전체층(13)에 의해 내재되어 있어 전기적으로 방전공간(15)과 격리된다. 이 경우 방전은 잘 알려진 벽전하효과에 의하여 유지된다. 이와 같은 면방전 구조에서는 전면 기판(11) 상에 나란히 형성된 두 개의 방전유지전극(12)과 이에 교차하도록 배면 기판(20) 상에 설치된 어드레스 전극(16)이 구비된다. 이 구조에서는 어드레스 전극(16)과 방전유지전극(12) 사이에서 화소를 선택하는 어드레스 방전이 일어나고, 그 후 두 개의 방전유지전극(12)인 공통전극(X) 전극(12a)과 주사(Y) 전극(12b) 사이에서 영상신호를 표시하는 유지 방전이 일어난다. 이 유지 방전시 발생되는 불활성 가스 이온(Ar⁺)으로부터 방출되는 자외선이 격벽(17)들 사이의 어드레스 전극(16)들 상에 형성된 형광체(18)를 여기시켜 빛을 낸다. 여기서, 언급되지 않는 부재번호 12'는 버스전극이고, 부재번호 19는 블랙매트릭스를 나타낸다.

이와 같은 구조를 갖는 플라즈마 표시 패널은 동작시 전기적으로 용량성 부하를 갖는다. 이러한 용량성 부하를 구동하는 경우 충전시 혹은 방전시에 많은 무효 전력이 소비된다. 어드레싱 과정에서 무효 전력을 회수하여 재사용하는 방법 등회로적으로 여러 가지 무효 전력을 절감하는 방법이 제시되고 있으나 구조적으로 절감하는 기술이 제시된 바는 드물다. 플라즈마 표시 패널이 대형화되어 감에 따라 이러한 용량성 무효 전력의 소비는 한층 더 증가하는 문제점을 가지게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하고자 창안한 것으로, 인접하는 어드레스 전극 간의 분포하는 용량 성분에 의한 무효 전력을 구조적으로 방지하기 위하여 이들 인접하는 어드레스 전극들 사이를 유전율이 낮은 물질로 채우거나 전기적으로 불필요한 인접 어드레스 간의 방전을 방지하여 무효전력의 소모를 가능한 한 줄일 수 있는 무효 전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 일반전인 AC형 3전극 면방전 플라즈마 표시 패널의 개략적 구조를 보여주는 분해 사시도,

도 2는 본 발명에 따른 무효 전력 소비 절감형 면방전 플라즈마 표시 패널의 개략적 구조를 보여주는 분해 사시도,

그리고 도 3은 도 2의 무효 전력 소비 절감형 면방전 플라즈마 표시 패널의 수직 단면도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

11. 전면유리기판(Front Glass Substrate)

12. 방전유지전극(Sustain Electrode) 12'. 버스전극

12a. 공통전극(Common Electrode) 12b. 주사전극(Scanning Electrode)

13. 유전층(Protectric Layer) 14. MgO 보호층(Protection Layer)

15. 방전공간(Discharge Space)

16. 어드레스 전극(Address Electrode)

17. 격벽 (Barrier Rib) 18. 형광체(Phosphor)

19. 블랙 매트릭스

20. 배면유리기판(Rear Glass Substrate)

21. 전면유리기판(Front Glass Substrate)

22. 방전유지전극(Sustain Electrode)

22'. 버스전극 22a. 공통전극(Common Electrode)

22b. 주사전극(Scanning Electrode)

23. 전면부 유전체층 24. MgO 보호층(Protection Layer)

25. 방전공간(Discharge Space)

26. 어드레스 전극(Address Electrode)

27. 격벽 (Barrier Rib) 28. 형광체(Phosphor)

29. 블랙 매트릭스 30. 배면부 유전체층

31. 배면유리기판(Rear Glass Substrate)

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 무효전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널은, 방전공간을 유지하도록 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치된 전면기판 및 배면기판; 상기 전면기판 상에 서로 평행하는 스트라이프 상의 주사라인과 공통라인들의 쌍으로 이루어진 방전유지전극들; 상기 방전유지전극들을 덥고 있는 전면부 유전체층; 상기 방전유지전극들과 각각 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극들; 상기 어드레스 전극들을 덥고 있는 배면부 유전체층; 및 상기 어드레스 전극들 사이의 배면 기판 상에 직접 상기 배면부 유전체층 보다 낮은 유전율을 갖는 유전물질이 상기 어드레스 전극들과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 적층되어 방전 공간을 형성하는 격벽들;을 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 격벽들은 비 유전율이 8.0 이하이고, 유전 손실이 1.0% 이하인 유전체로 형성된 것이 바람직하다.

이하 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 무효전력 소비 절감형 플라즈마 표시 패널을 상세하게 설명한다.

도 2 및 도 3은 각각 본 발명에 따른 교류형 면방전 플라즈마 표시 패널의 기본 구조를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 무효 전력 절감형 면방전 플라즈마 표시 패널은 인접하는 어드레스 전극(26)들 간에 형성되는 부유 용량에 의한 무효 전력의 소모를 방지하고자 인접 어드레스 전극(26)들 사이를 어드레스 전극들을 덮고 있는 유전체층(30)의 유전율 보다 훨씬 낮은 유전율을 갖는 물질로 채워 인점 어드레스 전극들 간의 부유 용량을 최소화하는 것을 특징으로 한다. 이러한 구조를 실제로 구현한 구조를 아래에 상세하게 설명한다.

먼저, 서로 대향하는 전면 유리 기판(21)과 배면 유리 기판(31)이 구비되고, 이들 사이에 스트라이프 상의 격벽(27)들이 형성되어 이들이 일정한 간격을 유지하도록 그 대향면 내부에 방전공간(25)이 형성된다. 이러한 기본적인 구조의 AC형 면방전 플라즈마 표시 패널에는 방전을 유지시키는 방전유지전극(22)들이 전면부 유전체층(23)에 의해 내재되어 있어 전기적으로 방전공간(25)과 격리된다.

또한, 이러한 면방전 구조에서 전면 기판(21) 상에 나란히 형성된 두 개의 방전유지전극(22)들과 이에 교차하도록 배면 유리 기판(31) 상에 설치된 어드레스 전극(26)들이 구비된다. 이 어드레스 전극(26)들은 배면부 유전체층(30)에 덮여 있는 것이 바람직하다. 이 어드레스 전극들(26) 사이에는 앞서 설명한 바 있는 스트라이프 상의 격벽(27)들이 형성되는데, 바로 배면 유리 기판(31) 상에 직접 배면부 유전체층(30)의 유전율 보다 훨씬 낮은 유전율을 갖는 물질로 적층하여 형성한다. 이와 같이하면 인접하는 어드레스 전극들(26) 간에 유전율이 상당히 낮아지므로 부유 용량이 훨씬 감소된다. 즉, 부유용량을 C라하고, 전극 사이의 유전체의 유전율을ε이라하며, 인접하는 두 전극의 면적을 A라 하며, 인접하는 두 전극 간의 간격을 D라 할 때, 부유용량 C는 다음 수학식 1로 표시된다.

C=εA/D

여기서, A 및 D는 전극 배치에 의해 일정한 값을 가지며 결국 ε이 작은 즉저 유전율의 유전체 물질이 어드레스 전극들 사이에 채워지므로 부유 용량은 유전율ε에 비례하여 작아진다.

따라서, 격벽은 저유전율의 재료를 이용하여 형성하는데 비 유전율이 8.0 이하이고, 유전 손실이 1.0% 이하인 재료를 사용하는 것이 바람직하다.

따라서, 어드레스 전극(26)들과 방전유지전극(22)들 사이에서 화소를 선택하는 어드레스 방전이 일어나고, 그 후 두 개의 방전유지전극(22)인 공통전극(X) 전극(22a)과 주사(Y) 전극(22b) 사이에서 영상신호를 표시하는 유지 방전이 일어날 수 있게 된다. 이 유지 방전시 발생되는 불활성 가스 이온(Ar⁺)으로부터 방출되는 자외선이 격벽(27)들 사이의 어드레스 전극(26)들 상에 형성된 형광체(28)를 여기시켜 빛을 낸다. 여기서, 언급되지 않는 부재번호 22'는 버스전극이고, 부재번호29는 임의의 방전셀에서의 발광이 인접 셀의 밝기에 영향을 미치지 않도록 빛이 인접셀로 번지는 것을 방지하는 블랙매트릭스를 나타낸다.

이러한 어드레스 방전과 유지 방전 중 어드레스 방전시에 어드레스 전극들에 인가되는 어드레스 펄스의 전력이 부유 용량에 의해 어드레스 전극과 주사전극 간의 방전으로 이어지지 못하고 어드레스 전극 간의 부유용량에 의해 이웃하는 어드레스 전극으로 빠져나가게 된다. 이와 같이 부유 용량에 의해 소모되는 무효 전력은 인접하는 어드레스 전극 간의 부유용량을 작게함으로써 줄일 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 무효 전력 절감형 면방전 플라즈마 표시 패널은 인접하는 어드레스 전극들 간에 형성되는 부유 용량에 의한 무효 전력의 소모를 방지하고자 인접 어드레스 전극들 사이를 어드레스 전극들을 덮고 있는 유전체층의 유전율 보다 훨씬 낮은 유전율을 갖는 물질로 채워 인접하는 어드레스 전극들 간의 부유 용량을 최소화함으로써, 어드레스 전극 간의 부유 용량에 의한 무효 전력 소모를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 방전공간을 유지하도록 일정한 간격을 두고 서로 대향되게 배치된 전면기판 및 배면기판;

   상기 전면기판 상에 서로 평행하는 스트라이프 상의 주사라인과 공통라인들의 쌍으로 이루어진 방전유지전극들;

   상기 방전유지전극들을 덥고 있는 전면부 유전체층;

   상기 방전유지전극들과 각각 교차하는 방향의 스트라이프 상으로 상기 배면 기판 상에 형성된 어드레스 전극들;

   상기 어드레스 전극들을 덥고 있는 배면부 유전체층; 및

   상기 어드레스 전극들 사이의 배면 기판 상에 직접 상기 배면부 유전체층 보다 낮은 유전율을 갖는 유전물질이 상기 어드레스 전극들과 나란한 방향의 스트라이프 상으로 적층되어 방전 공간을 형성하는 격벽들;을

   구비한 것을 특징으로 하는 무효 전력 절감형 플라즈마 표시 패널.
2. 제1항에 있어서, 상기 격벽들은 비 유전율이 8.0 이하이고, 유전 손실이 1.0% 이하인 유전체로 형성된 것을 특징으로 하는 무효 전력 절감형 플라즈마 표시 패널.